题目
下列各混合溶液中,缓冲容量最大的是A. 0.5升溶液中含0.05molHAc和0.15molNaAcB. 1升溶液中含0.10molHAc和0.10molNaAcC. 0.5升溶液中含0.10molHAc和0.10molNaAcD. 0.5升溶液中含0.15molHAc和0.05molNaAc
下列各混合溶液中,缓冲容量最大的是
A. 0.5升溶液中含0.05molHAc和0.15molNaAc
B. 1升溶液中含0.10molHAc和0.10molNaAc
C. 0.5升溶液中含0.10molHAc和0.10molNaAc
D. 0.5升溶液中含0.15molHAc和0.05molNaAc
题目解答
答案
C. 0.5升溶液中含0.10molHAc和0.10molNaAc
解析
本题考查缓冲溶液缓冲容量的相关知识。解题的关键在于理解缓冲容量的影响因素,缓冲容量与缓冲溶液中弱酸及其共轭碱的总浓度以及二者浓度的比值有关。一般来说,总浓度越大,缓冲容量越大;当弱酸和共轭碱的浓度相等时,缓冲容量最大。
下面我们来分别计算各选项中缓冲溶液的总浓度以及弱酸和共轭碱的浓度比值:
- 选项A:
- 溶液体积$V = 0.5L$,$n(HAc)=0.05mol$,$n(NaAc)=0.15mol$。
- 根据物质的量浓度公式$c=\frac{n}{V}$,可得$c(HAc)=\frac{0.05mol}{0.5L}=0.1mol/L$,$c(NaAc)=\frac{0.15mol}{0.5L}=0.3mol/L$。
- 总浓度$c_{总}=c(HAc)+c(NaAc)=0.1mol/L + 0.3mol/L = 0.4mol/L$。
- 浓度比值$\frac{c(HAc)}{c(NaAc)}=\frac{0.1mol/L}{0.3mol/L}=\frac{1}{3}$。
- 选项B:
- 溶液体积$V = 1L$,$n(HAc)=0.10mol$,$n(NaAc)=0.10mol$。
- 则$c(HAc)=\frac{0.10mol}{1L}=0.1mol/L$,$c(NaAc)=\frac{0.10mol}{1L}=0.1mol/L$。
- 总浓度$c_{总}=c(HAc)+c(NaAc)=0.1mol/L + 0.1mol/L = 0.2mol/L$。
- 浓度比值$\frac{c(HAc)}{c(NaAc)}=\frac{0.1mol/L}{0.1mol/L}=1$。
- 选项C:
- 溶液体积$V = 0.5L$,$n(HAc)=0.10mol$,$n(NaAc)=0.10mol$。
- 所以$c(HAc)=\frac{0.10mol}{0.5L}=0.2mol/L$,$c(NaAc)=\frac{0.10mol}{0.5L}=0.2mol/L$。
- 总浓度$c_{总}=c(HAc)+c(NaAc)=0.2mol/L + 0.2mol/L = 0.4mol/L$。
- 浓度比值$\frac{c(HAc)}{c(NaAc)}=\frac{0.2mol/L}{0.2mol/L}=1$。
- 选项D:
- 溶液体积$V = 0.5L$,$n(HAc)=0.15mol$,$n(NaAc)=0.05mol$。
- 可得$c(HAc)=\frac{0.15mol}{0.5L}=0.3mol/L$,$c(NaAc)=\frac{0.05mol}{0.5L}=0.1mol/L$。
- 总浓度$c_{总}=c(HAc)+c(NaAc)=0.3mol/L + 0.1mol/L = 0.4mol/L$。
- 浓度比值$\frac{c(HAc)}{c(NaAc)}=\frac{0.3mol/L}{0.1mol/L}=3$。
比较各选项,选项B和C中弱酸和共轭碱浓度比值为1,缓冲容量相对较大,而选项C的总浓度为$0.4mol/L$大于选项B的总浓度$0.2mol/L$,所以选项C的缓冲容量最大。